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化学实验是化学研究的基本方法和手段,是化学赖以生存和发展的基础,更是化学的灵魂。通过化学实验不仅可以使学生获得化学知识,培养学生实践技能和素质,而且可以培养学生理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度。可以说,搞好化学实验教学是提高学生科学文化素质的重要手段。如何利用化学实验来培养和提高学生的科学素养呢?根据我自己的认识和教学中的做法简要的谈以下几点:

 

一、规范操作演示实验,增补演示实验,加强学生对知识的理解,培养学生的观察能力和思考能力

 

演示实验在化学教学中占了很大的比例,教师的一举一动对学生都有很大的影响,教师做的每一步都是一个示范操作的过程,对学生起着潜移默化的作用。因此,教师演示不仅要规范,还要熟练、有条不紊、从容不迫,以严谨的科学态度去影响学生,促进学生的动手能力。实验课前应认真准备做好预做工作,掌握好实验成功的条件和关键,对实验所用的仪器、药品、时间等做好精心的充分准备。

 

在教学过程中也需要增补一些实验来加强学生对知识的理解,例如,在讲解金属活动性顺序时,我增加了钠与水反应的实验:在烧杯中加入了少量的水并滴入几滴酚酞试液,再加入金属钠。让学生清楚的观察到金属钠在水中变成一个闪亮的小球,在水面上四处游动,水溶液迅速呈现红色等实验现象。针对实验的这些现象和学生的观察,提出了几个问题情景进行思考和分析讨论:钠为何从煤油中取出来?为何能用小刀切开?为何遇水熔成一个闪亮的小球?溶液为何变成了红色?通过对这些问题进行分析和解释,钠在自然界中的存在形态、钠的保存、燃烧的钠能否用水灭火,钠放入硫酸铜溶液中能否把铜置换出来等一系列问题也就迎刃而解了。通过这样的实验,诱发、拓宽、深化了学生的思维。

 

二、通过学生自己设计实验方案尝试探究性实验,培养学生的科学素养

 

探究性教学不仅要求学生重视课本知识的学习、巩固和掌握,更重要的是要求学生及时、主动、积极的把所学到的知识转化为解决实际问题的能力,要求学生运用发散思维、联想思维、逆向思维对教师提出的课题根据已有的知识和技能,根据现实条件制定不同的方案、验证方案、得出结论。这样,学生的思维能力、观察能力、分析综合能力、知识的运用能力等得到更大程度的提高。同时,学生通过探索尝到科学探索的乐趣,大大激发学生的求知欲望和学习兴趣。而实验能够更好的发挥学生的主观能动性以及它们独立分析问题和处理问题的能力,也更能激发学生的学习兴趣。那么,如何发挥好实验在教学中的作用呢?我认为,就是改演示实验为学生的设计实验,这样会更好的培养学生的学习兴趣,更重要的是能够培养学生的科学素养。

 

在学习《氢气的实验室制法》一节中,我首先交待了实验室制取氢气所需的药品以及反应原理,通过分析让学生根据制氧气的实验装置来自行设计制取氢气的实验装置,并画出实验装置图。再以小组为单位讨论分析所设计装置的优缺点,分别展示后让他们找出最佳方案,自己组装仪器进行实验。随后又出示课前准备好的错误装置,让学生比较分析得出常发生的错误,比如:夹持试管的部位、导管的长短等等。然后进一步提出以下几个问题:

 

1、氢气有哪些性质?

 

2、如何证明氢气的密度小于空气的密度?

 

3、请绘制实验室制取并验证氢气化学性质的实验连续装置图。

 

提出问题以后,学生的气氛立即活跃起来,相互之间讨论的异常激烈,经过充分讨论、改正,最后得出如图所示的装置:

 

而验证氢气的密度小于空气的密度实验是:取相同质量体积的两个集气瓶,分别收集空气和氢气放在托盘天平上称其质量,比较大小。现象是指针向左偏转。 

 

制取并验证氢气化学性质的实验连续装置图是:

 

 

说明:

 

1、关闭活塞乙,打开活塞甲,收集氢气做爆鸣实验验证氢气的纯度。

 

2、然后点燃氢气,在火焰罩一个冷而干燥的烧杯,观察是否有水生成。

 

3、关闭活塞甲,打开活塞乙,向盛有氧化铜的玻璃管中通入氢气一段时间后点燃酒精灯,加热,还原氧化铜,为减少资源的浪费,将导管伸到酒精灯火焰上。

 

在这种既紧张又轻松愉快的教学过程中,不但发展了学生的创造性思维,改变了以往的“填鸭式”教学,更使学生分析问题解决问题的能力有了提高,培养了学生的科学意识和科学修养,让学生尝到了成功的喜悦。

 

三、鼓励学生改进实验,发展学生发散思维和创新意识,培养学生的科学素养

 

传统的教学方法对于化学实验大多是 “葫芦画瓢”,而未能充分发挥学生的主观能动性,受其长期影响学生长与求同,缺乏独立思考、难有创造和发现。要真正培养学生创造质疑、勇于探索,即使对那些早已成为定论的事物也要从不同角度和侧面进行重新审视,以不断完善和发展。因此,在教学过程中应注重鼓励学生对实验进行不断改进。

 

在做“木炭吸附二氧化氮气体”实验时,当打开瓶塞祥锥形瓶内投入木炭时,有大量的二氧化氮气体逸出,有一位同学对此提出了疑问:“二氧化氮是有害气体,从里面逸出不污染空气吗?”对这个问题,我并没有维持课本的权威性,而是提出了以下要求:二氧化氮逸出会污染环境,你们能不能将这个实验进行改进来避免这个问题。学生的积极性一下子提高起来,讨论非常激烈。经过不断的分析、比较、总结,学生们自己设计出了一个全新的实验装置:

 

如图:取一锥形瓶,放入几块烘烤过的木炭,用橡皮塞塞紧。将已预先收集好二氧化氮气体的注射器的针头插入橡皮塞中并使其穿过塞子,将二氧化氮气体压入锥形瓶中,可观察到红棕色气体进入锥形瓶内,同时气球不断胀大。关闭止水夹,晃动锥形瓶直至红棕色气体完全消失。打开止水夹,会发现气球变瘪了。对锥形瓶进行加热,会发现红棕色的气体由从木炭中溢出,而气球又逐渐的胀大。

 

优点:有效的避免了有毒气体对环境的污染,且能节约试剂,同时收集的气体易于搬运或短期贮存。

 

通过对实验的改进增强了学生的参与意识、合作精神,让学生明确了实验改进的必要性,学会改进的方法和技术,更培养了学生运用所学知识进行创新的精神和能力。

 

四、联系生活实际,搞好生产生活的调查研究,培养学生的科学态度

 

化学实验为培养学生的科学素养提供了了最佳环境,尤其是一些联系生活实际的应用性实验,使学生亲身感受到化学的重要性。教师教学时应尽可能的寻找知识在生活中的联系,将课堂知识移植为课外的兴趣实验。

 

在农村,铵肥和尿素是最常用的两种化学肥料。于是在讲解完《化学肥料》一节时,我给学生布置了一个社会小调查:碳酸氢铵与尿素在使用上有何差别?为什么?在上交的调查报告中学生们都能回答出他们的使用方法,而对其原因确是众说纷纭,有的说是碳酸氢铵易潮解;有的说碳酸氢铵不易溶解,尿素易溶解。为了让学生有一个正确的答案,我让他们做了两个对比试验:(1)将碳酸氢铵分别放入水中,观察二者是否溶解;(2)分别加热碳酸氢铵和尿素,观察发生的现象。通过实验发现,碳酸氢铵和尿素都易溶于水,而在加热时,碳酸氢铵会逐渐的消失而尿素却只是处于熔化状态。根据实验让学生得出正确的结论。

 

学生在调查过程中通过亲身经历和体验,不仅获得化学知识和技能,更重要的是能激发学习化学的兴趣,学习靠科学的研究方法,理解科学的本质,培养科学精神和科学价值观,从而全面提高学生的科学素养。

 

五、利用化学活动可激发学生的探究趣味,培养学生的创新思维和科学素养

 

活动可可以体现出学生的实验操作技能、探究能力、分析问题的思路以及知识的理解、认识和应用水平。因此,化学活动课的重点应放在对学生科学素养的培养,以及学生的动手操作能力、思考能力上。同时化学活动课要紧密联系教学实际、联系生活生产实际,扩大知识面,开阔学生的视野,提高学生分析问题解决问题的能力。

 

例如:(1)学习酸的性质,可以让学生探讨家中蒸馒头时必须加碱面(纯碱)的原因;(2)让学生亲手操作、熟练掌握常用仪器的安装;(3)了解某些农药如波尔多液、石硫合剂等的制作原理和原理;(4)组织学生写小论文,开展化学知识竞赛等。

    
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